Merge commit 'v2.6.26' into bkl-removal
[linux-2.6.git] / block / bsg.c
1 /*
2  * bsg.c - block layer implementation of the sg v4 interface
3  *
4  * Copyright (C) 2004 Jens Axboe <axboe@suse.de> SUSE Labs
5  * Copyright (C) 2004 Peter M. Jones <pjones@redhat.com>
6  *
7  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
8  *  License version 2.  See the file "COPYING" in the main directory of this
9  *  archive for more details.
10  *
11  */
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/file.h>
15 #include <linux/blkdev.h>
16 #include <linux/poll.h>
17 #include <linux/cdev.h>
18 #include <linux/percpu.h>
19 #include <linux/uio.h>
20 #include <linux/idr.h>
21 #include <linux/bsg.h>
22 #include <linux/smp_lock.h>
23
24 #include <scsi/scsi.h>
25 #include <scsi/scsi_ioctl.h>
26 #include <scsi/scsi_cmnd.h>
27 #include <scsi/scsi_device.h>
28 #include <scsi/scsi_driver.h>
29 #include <scsi/sg.h>
30
31 #define BSG_DESCRIPTION "Block layer SCSI generic (bsg) driver"
32 #define BSG_VERSION     "0.4"
33
34 struct bsg_device {
35         struct request_queue *queue;
36         spinlock_t lock;
37         struct list_head busy_list;
38         struct list_head done_list;
39         struct hlist_node dev_list;
40         atomic_t ref_count;
41         int queued_cmds;
42         int done_cmds;
43         wait_queue_head_t wq_done;
44         wait_queue_head_t wq_free;
45         char name[BUS_ID_SIZE];
46         int max_queue;
47         unsigned long flags;
48 };
49
50 enum {
51         BSG_F_BLOCK             = 1,
52         BSG_F_WRITE_PERM        = 2,
53 };
54
55 #define BSG_DEFAULT_CMDS        64
56 #define BSG_MAX_DEVS            32768
57
58 #undef BSG_DEBUG
59
60 #ifdef BSG_DEBUG
61 #define dprintk(fmt, args...) printk(KERN_ERR "%s: " fmt, __func__, ##args)
62 #else
63 #define dprintk(fmt, args...)
64 #endif
65
66 static DEFINE_MUTEX(bsg_mutex);
67 static DEFINE_IDR(bsg_minor_idr);
68
69 #define BSG_LIST_ARRAY_SIZE     8
70 static struct hlist_head bsg_device_list[BSG_LIST_ARRAY_SIZE];
71
72 static struct class *bsg_class;
73 static int bsg_major;
74
75 static struct kmem_cache *bsg_cmd_cachep;
76
77 /*
78  * our internal command type
79  */
80 struct bsg_command {
81         struct bsg_device *bd;
82         struct list_head list;
83         struct request *rq;
84         struct bio *bio;
85         struct bio *bidi_bio;
86         int err;
87         struct sg_io_v4 hdr;
88         char sense[SCSI_SENSE_BUFFERSIZE];
89 };
90
91 static void bsg_free_command(struct bsg_command *bc)
92 {
93         struct bsg_device *bd = bc->bd;
94         unsigned long flags;
95
96         kmem_cache_free(bsg_cmd_cachep, bc);
97
98         spin_lock_irqsave(&bd->lock, flags);
99         bd->queued_cmds--;
100         spin_unlock_irqrestore(&bd->lock, flags);
101
102         wake_up(&bd->wq_free);
103 }
104
105 static struct bsg_command *bsg_alloc_command(struct bsg_device *bd)
106 {
107         struct bsg_command *bc = ERR_PTR(-EINVAL);
108
109         spin_lock_irq(&bd->lock);
110
111         if (bd->queued_cmds >= bd->max_queue)
112                 goto out;
113
114         bd->queued_cmds++;
115         spin_unlock_irq(&bd->lock);
116
117         bc = kmem_cache_zalloc(bsg_cmd_cachep, GFP_KERNEL);
118         if (unlikely(!bc)) {
119                 spin_lock_irq(&bd->lock);
120                 bd->queued_cmds--;
121                 bc = ERR_PTR(-ENOMEM);
122                 goto out;
123         }
124
125         bc->bd = bd;
126         INIT_LIST_HEAD(&bc->list);
127         dprintk("%s: returning free cmd %p\n", bd->name, bc);
128         return bc;
129 out:
130         spin_unlock_irq(&bd->lock);
131         return bc;
132 }
133
134 static inline struct hlist_head *bsg_dev_idx_hash(int index)
135 {
136         return &bsg_device_list[index & (BSG_LIST_ARRAY_SIZE - 1)];
137 }
138
139 static int bsg_io_schedule(struct bsg_device *bd)
140 {
141         DEFINE_WAIT(wait);
142         int ret = 0;
143
144         spin_lock_irq(&bd->lock);
145
146         BUG_ON(bd->done_cmds > bd->queued_cmds);
147
148         /*
149          * -ENOSPC or -ENODATA?  I'm going for -ENODATA, meaning "I have no
150          * work to do", even though we return -ENOSPC after this same test
151          * during bsg_write() -- there, it means our buffer can't have more
152          * bsg_commands added to it, thus has no space left.
153          */
154         if (bd->done_cmds == bd->queued_cmds) {
155                 ret = -ENODATA;
156                 goto unlock;
157         }
158
159         if (!test_bit(BSG_F_BLOCK, &bd->flags)) {
160                 ret = -EAGAIN;
161                 goto unlock;
162         }
163
164         prepare_to_wait(&bd->wq_done, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
165         spin_unlock_irq(&bd->lock);
166         io_schedule();
167         finish_wait(&bd->wq_done, &wait);
168
169         return ret;
170 unlock:
171         spin_unlock_irq(&bd->lock);
172         return ret;
173 }
174
175 static int blk_fill_sgv4_hdr_rq(struct request_queue *q, struct request *rq,
176                                 struct sg_io_v4 *hdr, int has_write_perm)
177 {
178         if (hdr->request_len > BLK_MAX_CDB) {
179                 rq->cmd = kzalloc(hdr->request_len, GFP_KERNEL);
180                 if (!rq->cmd)
181                         return -ENOMEM;
182         }
183
184         if (copy_from_user(rq->cmd, (void *)(unsigned long)hdr->request,
185                            hdr->request_len))
186                 return -EFAULT;
187
188         if (hdr->subprotocol == BSG_SUB_PROTOCOL_SCSI_CMD) {
189                 if (blk_verify_command(rq->cmd, has_write_perm))
190                         return -EPERM;
191         } else if (!capable(CAP_SYS_RAWIO))
192                 return -EPERM;
193
194         /*
195          * fill in request structure
196          */
197         rq->cmd_len = hdr->request_len;
198         rq->cmd_type = REQ_TYPE_BLOCK_PC;
199
200         rq->timeout = (hdr->timeout * HZ) / 1000;
201         if (!rq->timeout)
202                 rq->timeout = q->sg_timeout;
203         if (!rq->timeout)
204                 rq->timeout = BLK_DEFAULT_SG_TIMEOUT;
205
206         return 0;
207 }
208
209 /*
210  * Check if sg_io_v4 from user is allowed and valid
211  */
212 static int
213 bsg_validate_sgv4_hdr(struct request_queue *q, struct sg_io_v4 *hdr, int *rw)
214 {
215         int ret = 0;
216
217         if (hdr->guard != 'Q')
218                 return -EINVAL;
219         if (hdr->dout_xfer_len > (q->max_sectors << 9) ||
220             hdr->din_xfer_len > (q->max_sectors << 9))
221                 return -EIO;
222
223         switch (hdr->protocol) {
224         case BSG_PROTOCOL_SCSI:
225                 switch (hdr->subprotocol) {
226                 case BSG_SUB_PROTOCOL_SCSI_CMD:
227                 case BSG_SUB_PROTOCOL_SCSI_TRANSPORT:
228                         break;
229                 default:
230                         ret = -EINVAL;
231                 }
232                 break;
233         default:
234                 ret = -EINVAL;
235         }
236
237         *rw = hdr->dout_xfer_len ? WRITE : READ;
238         return ret;
239 }
240
241 /*
242  * map sg_io_v4 to a request.
243  */
244 static struct request *
245 bsg_map_hdr(struct bsg_device *bd, struct sg_io_v4 *hdr)
246 {
247         struct request_queue *q = bd->queue;
248         struct request *rq, *next_rq = NULL;
249         int ret, rw;
250         unsigned int dxfer_len;
251         void *dxferp = NULL;
252
253         dprintk("map hdr %llx/%u %llx/%u\n", (unsigned long long) hdr->dout_xferp,
254                 hdr->dout_xfer_len, (unsigned long long) hdr->din_xferp,
255                 hdr->din_xfer_len);
256
257         ret = bsg_validate_sgv4_hdr(q, hdr, &rw);
258         if (ret)
259                 return ERR_PTR(ret);
260
261         /*
262          * map scatter-gather elements seperately and string them to request
263          */
264         rq = blk_get_request(q, rw, GFP_KERNEL);
265         if (!rq)
266                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
267         ret = blk_fill_sgv4_hdr_rq(q, rq, hdr, test_bit(BSG_F_WRITE_PERM,
268                                                        &bd->flags));
269         if (ret)
270                 goto out;
271
272         if (rw == WRITE && hdr->din_xfer_len) {
273                 if (!test_bit(QUEUE_FLAG_BIDI, &q->queue_flags)) {
274                         ret = -EOPNOTSUPP;
275                         goto out;
276                 }
277
278                 next_rq = blk_get_request(q, READ, GFP_KERNEL);
279                 if (!next_rq) {
280                         ret = -ENOMEM;
281                         goto out;
282                 }
283                 rq->next_rq = next_rq;
284                 next_rq->cmd_type = rq->cmd_type;
285
286                 dxferp = (void*)(unsigned long)hdr->din_xferp;
287                 ret =  blk_rq_map_user(q, next_rq, dxferp, hdr->din_xfer_len);
288                 if (ret)
289                         goto out;
290         }
291
292         if (hdr->dout_xfer_len) {
293                 dxfer_len = hdr->dout_xfer_len;
294                 dxferp = (void*)(unsigned long)hdr->dout_xferp;
295         } else if (hdr->din_xfer_len) {
296                 dxfer_len = hdr->din_xfer_len;
297                 dxferp = (void*)(unsigned long)hdr->din_xferp;
298         } else
299                 dxfer_len = 0;
300
301         if (dxfer_len) {
302                 ret = blk_rq_map_user(q, rq, dxferp, dxfer_len);
303                 if (ret)
304                         goto out;
305         }
306         return rq;
307 out:
308         if (rq->cmd != rq->__cmd)
309                 kfree(rq->cmd);
310         blk_put_request(rq);
311         if (next_rq) {
312                 blk_rq_unmap_user(next_rq->bio);
313                 blk_put_request(next_rq);
314         }
315         return ERR_PTR(ret);
316 }
317
318 /*
319  * async completion call-back from the block layer, when scsi/ide/whatever
320  * calls end_that_request_last() on a request
321  */
322 static void bsg_rq_end_io(struct request *rq, int uptodate)
323 {
324         struct bsg_command *bc = rq->end_io_data;
325         struct bsg_device *bd = bc->bd;
326         unsigned long flags;
327
328         dprintk("%s: finished rq %p bc %p, bio %p stat %d\n",
329                 bd->name, rq, bc, bc->bio, uptodate);
330
331         bc->hdr.duration = jiffies_to_msecs(jiffies - bc->hdr.duration);
332
333         spin_lock_irqsave(&bd->lock, flags);
334         list_move_tail(&bc->list, &bd->done_list);
335         bd->done_cmds++;
336         spin_unlock_irqrestore(&bd->lock, flags);
337
338         wake_up(&bd->wq_done);
339 }
340
341 /*
342  * do final setup of a 'bc' and submit the matching 'rq' to the block
343  * layer for io
344  */
345 static void bsg_add_command(struct bsg_device *bd, struct request_queue *q,
346                             struct bsg_command *bc, struct request *rq)
347 {
348         rq->sense = bc->sense;
349         rq->sense_len = 0;
350
351         /*
352          * add bc command to busy queue and submit rq for io
353          */
354         bc->rq = rq;
355         bc->bio = rq->bio;
356         if (rq->next_rq)
357                 bc->bidi_bio = rq->next_rq->bio;
358         bc->hdr.duration = jiffies;
359         spin_lock_irq(&bd->lock);
360         list_add_tail(&bc->list, &bd->busy_list);
361         spin_unlock_irq(&bd->lock);
362
363         dprintk("%s: queueing rq %p, bc %p\n", bd->name, rq, bc);
364
365         rq->end_io_data = bc;
366         blk_execute_rq_nowait(q, NULL, rq, 1, bsg_rq_end_io);
367 }
368
369 static struct bsg_command *bsg_next_done_cmd(struct bsg_device *bd)
370 {
371         struct bsg_command *bc = NULL;
372
373         spin_lock_irq(&bd->lock);
374         if (bd->done_cmds) {
375                 bc = list_first_entry(&bd->done_list, struct bsg_command, list);
376                 list_del(&bc->list);
377                 bd->done_cmds--;
378         }
379         spin_unlock_irq(&bd->lock);
380
381         return bc;
382 }
383
384 /*
385  * Get a finished command from the done list
386  */
387 static struct bsg_command *bsg_get_done_cmd(struct bsg_device *bd)
388 {
389         struct bsg_command *bc;
390         int ret;
391
392         do {
393                 bc = bsg_next_done_cmd(bd);
394                 if (bc)
395                         break;
396
397                 if (!test_bit(BSG_F_BLOCK, &bd->flags)) {
398                         bc = ERR_PTR(-EAGAIN);
399                         break;
400                 }
401
402                 ret = wait_event_interruptible(bd->wq_done, bd->done_cmds);
403                 if (ret) {
404                         bc = ERR_PTR(-ERESTARTSYS);
405                         break;
406                 }
407         } while (1);
408
409         dprintk("%s: returning done %p\n", bd->name, bc);
410
411         return bc;
412 }
413
414 static int blk_complete_sgv4_hdr_rq(struct request *rq, struct sg_io_v4 *hdr,
415                                     struct bio *bio, struct bio *bidi_bio)
416 {
417         int ret = 0;
418
419         dprintk("rq %p bio %p %u\n", rq, bio, rq->errors);
420         /*
421          * fill in all the output members
422          */
423         hdr->device_status = status_byte(rq->errors);
424         hdr->transport_status = host_byte(rq->errors);
425         hdr->driver_status = driver_byte(rq->errors);
426         hdr->info = 0;
427         if (hdr->device_status || hdr->transport_status || hdr->driver_status)
428                 hdr->info |= SG_INFO_CHECK;
429         hdr->response_len = 0;
430
431         if (rq->sense_len && hdr->response) {
432                 int len = min_t(unsigned int, hdr->max_response_len,
433                                         rq->sense_len);
434
435                 ret = copy_to_user((void*)(unsigned long)hdr->response,
436                                    rq->sense, len);
437                 if (!ret)
438                         hdr->response_len = len;
439                 else
440                         ret = -EFAULT;
441         }
442
443         if (rq->next_rq) {
444                 hdr->dout_resid = rq->data_len;
445                 hdr->din_resid = rq->next_rq->data_len;
446                 blk_rq_unmap_user(bidi_bio);
447                 blk_put_request(rq->next_rq);
448         } else if (rq_data_dir(rq) == READ)
449                 hdr->din_resid = rq->data_len;
450         else
451                 hdr->dout_resid = rq->data_len;
452
453         /*
454          * If the request generated a negative error number, return it
455          * (providing we aren't already returning an error); if it's
456          * just a protocol response (i.e. non negative), that gets
457          * processed above.
458          */
459         if (!ret && rq->errors < 0)
460                 ret = rq->errors;
461
462         blk_rq_unmap_user(bio);
463         if (rq->cmd != rq->__cmd)
464                 kfree(rq->cmd);
465         blk_put_request(rq);
466
467         return ret;
468 }
469
470 static int bsg_complete_all_commands(struct bsg_device *bd)
471 {
472         struct bsg_command *bc;
473         int ret, tret;
474
475         dprintk("%s: entered\n", bd->name);
476
477         /*
478          * wait for all commands to complete
479          */
480         ret = 0;
481         do {
482                 ret = bsg_io_schedule(bd);
483                 /*
484                  * look for -ENODATA specifically -- we'll sometimes get
485                  * -ERESTARTSYS when we've taken a signal, but we can't
486                  * return until we're done freeing the queue, so ignore
487                  * it.  The signal will get handled when we're done freeing
488                  * the bsg_device.
489                  */
490         } while (ret != -ENODATA);
491
492         /*
493          * discard done commands
494          */
495         ret = 0;
496         do {
497                 spin_lock_irq(&bd->lock);
498                 if (!bd->queued_cmds) {
499                         spin_unlock_irq(&bd->lock);
500                         break;
501                 }
502                 spin_unlock_irq(&bd->lock);
503
504                 bc = bsg_get_done_cmd(bd);
505                 if (IS_ERR(bc))
506                         break;
507
508                 tret = blk_complete_sgv4_hdr_rq(bc->rq, &bc->hdr, bc->bio,
509                                                 bc->bidi_bio);
510                 if (!ret)
511                         ret = tret;
512
513                 bsg_free_command(bc);
514         } while (1);
515
516         return ret;
517 }
518
519 static int
520 __bsg_read(char __user *buf, size_t count, struct bsg_device *bd,
521            const struct iovec *iov, ssize_t *bytes_read)
522 {
523         struct bsg_command *bc;
524         int nr_commands, ret;
525
526         if (count % sizeof(struct sg_io_v4))
527                 return -EINVAL;
528
529         ret = 0;
530         nr_commands = count / sizeof(struct sg_io_v4);
531         while (nr_commands) {
532                 bc = bsg_get_done_cmd(bd);
533                 if (IS_ERR(bc)) {
534                         ret = PTR_ERR(bc);
535                         break;
536                 }
537
538                 /*
539                  * this is the only case where we need to copy data back
540                  * after completing the request. so do that here,
541                  * bsg_complete_work() cannot do that for us
542                  */
543                 ret = blk_complete_sgv4_hdr_rq(bc->rq, &bc->hdr, bc->bio,
544                                                bc->bidi_bio);
545
546                 if (copy_to_user(buf, &bc->hdr, sizeof(bc->hdr)))
547                         ret = -EFAULT;
548
549                 bsg_free_command(bc);
550
551                 if (ret)
552                         break;
553
554                 buf += sizeof(struct sg_io_v4);
555                 *bytes_read += sizeof(struct sg_io_v4);
556                 nr_commands--;
557         }
558
559         return ret;
560 }
561
562 static inline void bsg_set_block(struct bsg_device *bd, struct file *file)
563 {
564         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
565                 clear_bit(BSG_F_BLOCK, &bd->flags);
566         else
567                 set_bit(BSG_F_BLOCK, &bd->flags);
568 }
569
570 static inline void bsg_set_write_perm(struct bsg_device *bd, struct file *file)
571 {
572         if (file->f_mode & FMODE_WRITE)
573                 set_bit(BSG_F_WRITE_PERM, &bd->flags);
574         else
575                 clear_bit(BSG_F_WRITE_PERM, &bd->flags);
576 }
577
578 /*
579  * Check if the error is a "real" error that we should return.
580  */
581 static inline int err_block_err(int ret)
582 {
583         if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -ENODATA && ret != -EAGAIN)
584                 return 1;
585
586         return 0;
587 }
588
589 static ssize_t
590 bsg_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
591 {
592         struct bsg_device *bd = file->private_data;
593         int ret;
594         ssize_t bytes_read;
595
596         dprintk("%s: read %Zd bytes\n", bd->name, count);
597
598         bsg_set_block(bd, file);
599         bytes_read = 0;
600         ret = __bsg_read(buf, count, bd, NULL, &bytes_read);
601         *ppos = bytes_read;
602
603         if (!bytes_read || (bytes_read && err_block_err(ret)))
604                 bytes_read = ret;
605
606         return bytes_read;
607 }
608
609 static int __bsg_write(struct bsg_device *bd, const char __user *buf,
610                        size_t count, ssize_t *bytes_written)
611 {
612         struct bsg_command *bc;
613         struct request *rq;
614         int ret, nr_commands;
615
616         if (count % sizeof(struct sg_io_v4))
617                 return -EINVAL;
618
619         nr_commands = count / sizeof(struct sg_io_v4);
620         rq = NULL;
621         bc = NULL;
622         ret = 0;
623         while (nr_commands) {
624                 struct request_queue *q = bd->queue;
625
626                 bc = bsg_alloc_command(bd);
627                 if (IS_ERR(bc)) {
628                         ret = PTR_ERR(bc);
629                         bc = NULL;
630                         break;
631                 }
632
633                 if (copy_from_user(&bc->hdr, buf, sizeof(bc->hdr))) {
634                         ret = -EFAULT;
635                         break;
636                 }
637
638                 /*
639                  * get a request, fill in the blanks, and add to request queue
640                  */
641                 rq = bsg_map_hdr(bd, &bc->hdr);
642                 if (IS_ERR(rq)) {
643                         ret = PTR_ERR(rq);
644                         rq = NULL;
645                         break;
646                 }
647
648                 bsg_add_command(bd, q, bc, rq);
649                 bc = NULL;
650                 rq = NULL;
651                 nr_commands--;
652                 buf += sizeof(struct sg_io_v4);
653                 *bytes_written += sizeof(struct sg_io_v4);
654         }
655
656         if (bc)
657                 bsg_free_command(bc);
658
659         return ret;
660 }
661
662 static ssize_t
663 bsg_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
664 {
665         struct bsg_device *bd = file->private_data;
666         ssize_t bytes_written;
667         int ret;
668
669         dprintk("%s: write %Zd bytes\n", bd->name, count);
670
671         bsg_set_block(bd, file);
672         bsg_set_write_perm(bd, file);
673
674         bytes_written = 0;
675         ret = __bsg_write(bd, buf, count, &bytes_written);
676         *ppos = bytes_written;
677
678         /*
679          * return bytes written on non-fatal errors
680          */
681         if (!bytes_written || (bytes_written && err_block_err(ret)))
682                 bytes_written = ret;
683
684         dprintk("%s: returning %Zd\n", bd->name, bytes_written);
685         return bytes_written;
686 }
687
688 static struct bsg_device *bsg_alloc_device(void)
689 {
690         struct bsg_device *bd;
691
692         bd = kzalloc(sizeof(struct bsg_device), GFP_KERNEL);
693         if (unlikely(!bd))
694                 return NULL;
695
696         spin_lock_init(&bd->lock);
697
698         bd->max_queue = BSG_DEFAULT_CMDS;
699
700         INIT_LIST_HEAD(&bd->busy_list);
701         INIT_LIST_HEAD(&bd->done_list);
702         INIT_HLIST_NODE(&bd->dev_list);
703
704         init_waitqueue_head(&bd->wq_free);
705         init_waitqueue_head(&bd->wq_done);
706         return bd;
707 }
708
709 static void bsg_kref_release_function(struct kref *kref)
710 {
711         struct bsg_class_device *bcd =
712                 container_of(kref, struct bsg_class_device, ref);
713         struct device *parent = bcd->parent;
714
715         if (bcd->release)
716                 bcd->release(bcd->parent);
717
718         put_device(parent);
719 }
720
721 static int bsg_put_device(struct bsg_device *bd)
722 {
723         int ret = 0, do_free;
724         struct request_queue *q = bd->queue;
725
726         mutex_lock(&bsg_mutex);
727
728         do_free = atomic_dec_and_test(&bd->ref_count);
729         if (!do_free)
730                 goto out;
731
732         dprintk("%s: tearing down\n", bd->name);
733
734         /*
735          * close can always block
736          */
737         set_bit(BSG_F_BLOCK, &bd->flags);
738
739         /*
740          * correct error detection baddies here again. it's the responsibility
741          * of the app to properly reap commands before close() if it wants
742          * fool-proof error detection
743          */
744         ret = bsg_complete_all_commands(bd);
745
746         hlist_del(&bd->dev_list);
747         kfree(bd);
748 out:
749         mutex_unlock(&bsg_mutex);
750         kref_put(&q->bsg_dev.ref, bsg_kref_release_function);
751         if (do_free)
752                 blk_put_queue(q);
753         return ret;
754 }
755
756 static struct bsg_device *bsg_add_device(struct inode *inode,
757                                          struct request_queue *rq,
758                                          struct file *file)
759 {
760         struct bsg_device *bd;
761         int ret;
762 #ifdef BSG_DEBUG
763         unsigned char buf[32];
764 #endif
765         ret = blk_get_queue(rq);
766         if (ret)
767                 return ERR_PTR(-ENXIO);
768
769         bd = bsg_alloc_device();
770         if (!bd) {
771                 blk_put_queue(rq);
772                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
773         }
774
775         bd->queue = rq;
776         bsg_set_block(bd, file);
777
778         atomic_set(&bd->ref_count, 1);
779         mutex_lock(&bsg_mutex);
780         hlist_add_head(&bd->dev_list, bsg_dev_idx_hash(iminor(inode)));
781
782         strncpy(bd->name, rq->bsg_dev.class_dev->bus_id, sizeof(bd->name) - 1);
783         dprintk("bound to <%s>, max queue %d\n",
784                 format_dev_t(buf, inode->i_rdev), bd->max_queue);
785
786         mutex_unlock(&bsg_mutex);
787         return bd;
788 }
789
790 static struct bsg_device *__bsg_get_device(int minor, struct request_queue *q)
791 {
792         struct bsg_device *bd;
793         struct hlist_node *entry;
794
795         mutex_lock(&bsg_mutex);
796
797         hlist_for_each_entry(bd, entry, bsg_dev_idx_hash(minor), dev_list) {
798                 if (bd->queue == q) {
799                         atomic_inc(&bd->ref_count);
800                         goto found;
801                 }
802         }
803         bd = NULL;
804 found:
805         mutex_unlock(&bsg_mutex);
806         return bd;
807 }
808
809 static struct bsg_device *bsg_get_device(struct inode *inode, struct file *file)
810 {
811         struct bsg_device *bd;
812         struct bsg_class_device *bcd;
813
814         /*
815          * find the class device
816          */
817         mutex_lock(&bsg_mutex);
818         bcd = idr_find(&bsg_minor_idr, iminor(inode));
819         if (bcd)
820                 kref_get(&bcd->ref);
821         mutex_unlock(&bsg_mutex);
822
823         if (!bcd)
824                 return ERR_PTR(-ENODEV);
825
826         bd = __bsg_get_device(iminor(inode), bcd->queue);
827         if (bd)
828                 return bd;
829
830         bd = bsg_add_device(inode, bcd->queue, file);
831         if (IS_ERR(bd))
832                 kref_put(&bcd->ref, bsg_kref_release_function);
833
834         return bd;
835 }
836
837 static int bsg_open(struct inode *inode, struct file *file)
838 {
839         struct bsg_device *bd;
840
841         lock_kernel();
842         bd = bsg_get_device(inode, file);
843         unlock_kernel();
844
845         if (IS_ERR(bd))
846                 return PTR_ERR(bd);
847
848         file->private_data = bd;
849         return 0;
850 }
851
852 static int bsg_release(struct inode *inode, struct file *file)
853 {
854         struct bsg_device *bd = file->private_data;
855
856         file->private_data = NULL;
857         return bsg_put_device(bd);
858 }
859
860 static unsigned int bsg_poll(struct file *file, poll_table *wait)
861 {
862         struct bsg_device *bd = file->private_data;
863         unsigned int mask = 0;
864
865         poll_wait(file, &bd->wq_done, wait);
866         poll_wait(file, &bd->wq_free, wait);
867
868         spin_lock_irq(&bd->lock);
869         if (!list_empty(&bd->done_list))
870                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
871         if (bd->queued_cmds >= bd->max_queue)
872                 mask |= POLLOUT;
873         spin_unlock_irq(&bd->lock);
874
875         return mask;
876 }
877
878 static long bsg_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
879 {
880         struct bsg_device *bd = file->private_data;
881         int __user *uarg = (int __user *) arg;
882         int ret;
883
884         switch (cmd) {
885                 /*
886                  * our own ioctls
887                  */
888         case SG_GET_COMMAND_Q:
889                 return put_user(bd->max_queue, uarg);
890         case SG_SET_COMMAND_Q: {
891                 int queue;
892
893                 if (get_user(queue, uarg))
894                         return -EFAULT;
895                 if (queue < 1)
896                         return -EINVAL;
897
898                 spin_lock_irq(&bd->lock);
899                 bd->max_queue = queue;
900                 spin_unlock_irq(&bd->lock);
901                 return 0;
902         }
903
904         /*
905          * SCSI/sg ioctls
906          */
907         case SG_GET_VERSION_NUM:
908         case SCSI_IOCTL_GET_IDLUN:
909         case SCSI_IOCTL_GET_BUS_NUMBER:
910         case SG_SET_TIMEOUT:
911         case SG_GET_TIMEOUT:
912         case SG_GET_RESERVED_SIZE:
913         case SG_SET_RESERVED_SIZE:
914         case SG_EMULATED_HOST:
915         case SCSI_IOCTL_SEND_COMMAND: {
916                 void __user *uarg = (void __user *) arg;
917                 return scsi_cmd_ioctl(file, bd->queue, NULL, cmd, uarg);
918         }
919         case SG_IO: {
920                 struct request *rq;
921                 struct bio *bio, *bidi_bio = NULL;
922                 struct sg_io_v4 hdr;
923
924                 if (copy_from_user(&hdr, uarg, sizeof(hdr)))
925                         return -EFAULT;
926
927                 rq = bsg_map_hdr(bd, &hdr);
928                 if (IS_ERR(rq))
929                         return PTR_ERR(rq);
930
931                 bio = rq->bio;
932                 if (rq->next_rq)
933                         bidi_bio = rq->next_rq->bio;
934                 blk_execute_rq(bd->queue, NULL, rq, 0);
935                 ret = blk_complete_sgv4_hdr_rq(rq, &hdr, bio, bidi_bio);
936
937                 if (copy_to_user(uarg, &hdr, sizeof(hdr)))
938                         return -EFAULT;
939
940                 return ret;
941         }
942         /*
943          * block device ioctls
944          */
945         default:
946 #if 0
947                 return ioctl_by_bdev(bd->bdev, cmd, arg);
948 #else
949                 return -ENOTTY;
950 #endif
951         }
952 }
953
954 static const struct file_operations bsg_fops = {
955         .read           =       bsg_read,
956         .write          =       bsg_write,
957         .poll           =       bsg_poll,
958         .open           =       bsg_open,
959         .release        =       bsg_release,
960         .unlocked_ioctl =       bsg_ioctl,
961         .owner          =       THIS_MODULE,
962 };
963
964 void bsg_unregister_queue(struct request_queue *q)
965 {
966         struct bsg_class_device *bcd = &q->bsg_dev;
967
968         if (!bcd->class_dev)
969                 return;
970
971         mutex_lock(&bsg_mutex);
972         idr_remove(&bsg_minor_idr, bcd->minor);
973         sysfs_remove_link(&q->kobj, "bsg");
974         device_unregister(bcd->class_dev);
975         bcd->class_dev = NULL;
976         kref_put(&bcd->ref, bsg_kref_release_function);
977         mutex_unlock(&bsg_mutex);
978 }
979 EXPORT_SYMBOL_GPL(bsg_unregister_queue);
980
981 int bsg_register_queue(struct request_queue *q, struct device *parent,
982                        const char *name, void (*release)(struct device *))
983 {
984         struct bsg_class_device *bcd;
985         dev_t dev;
986         int ret, minor;
987         struct device *class_dev = NULL;
988         const char *devname;
989
990         if (name)
991                 devname = name;
992         else
993                 devname = parent->bus_id;
994
995         /*
996          * we need a proper transport to send commands, not a stacked device
997          */
998         if (!q->request_fn)
999                 return 0;
1000
1001         bcd = &q->bsg_dev;
1002         memset(bcd, 0, sizeof(*bcd));
1003
1004         mutex_lock(&bsg_mutex);
1005
1006         ret = idr_pre_get(&bsg_minor_idr, GFP_KERNEL);
1007         if (!ret) {
1008                 ret = -ENOMEM;
1009                 goto unlock;
1010         }
1011
1012         ret = idr_get_new(&bsg_minor_idr, bcd, &minor);
1013         if (ret < 0)
1014                 goto unlock;
1015
1016         if (minor >= BSG_MAX_DEVS) {
1017                 printk(KERN_ERR "bsg: too many bsg devices\n");
1018                 ret = -EINVAL;
1019                 goto remove_idr;
1020         }
1021
1022         bcd->minor = minor;
1023         bcd->queue = q;
1024         bcd->parent = get_device(parent);
1025         bcd->release = release;
1026         kref_init(&bcd->ref);
1027         dev = MKDEV(bsg_major, bcd->minor);
1028         class_dev = device_create(bsg_class, parent, dev, "%s", devname);
1029         if (IS_ERR(class_dev)) {
1030                 ret = PTR_ERR(class_dev);
1031                 goto put_dev;
1032         }
1033         bcd->class_dev = class_dev;
1034
1035         if (q->kobj.sd) {
1036                 ret = sysfs_create_link(&q->kobj, &bcd->class_dev->kobj, "bsg");
1037                 if (ret)
1038                         goto unregister_class_dev;
1039         }
1040
1041         mutex_unlock(&bsg_mutex);
1042         return 0;
1043
1044 unregister_class_dev:
1045         device_unregister(class_dev);
1046 put_dev:
1047         put_device(parent);
1048 remove_idr:
1049         idr_remove(&bsg_minor_idr, minor);
1050 unlock:
1051         mutex_unlock(&bsg_mutex);
1052         return ret;
1053 }
1054 EXPORT_SYMBOL_GPL(bsg_register_queue);
1055
1056 static struct cdev bsg_cdev;
1057
1058 static int __init bsg_init(void)
1059 {
1060         int ret, i;
1061         dev_t devid;
1062
1063         bsg_cmd_cachep = kmem_cache_create("bsg_cmd",
1064                                 sizeof(struct bsg_command), 0, 0, NULL);
1065         if (!bsg_cmd_cachep) {
1066                 printk(KERN_ERR "bsg: failed creating slab cache\n");
1067                 return -ENOMEM;
1068         }
1069
1070         for (i = 0; i < BSG_LIST_ARRAY_SIZE; i++)
1071                 INIT_HLIST_HEAD(&bsg_device_list[i]);
1072
1073         bsg_class = class_create(THIS_MODULE, "bsg");
1074         if (IS_ERR(bsg_class)) {
1075                 ret = PTR_ERR(bsg_class);
1076                 goto destroy_kmemcache;
1077         }
1078
1079         ret = alloc_chrdev_region(&devid, 0, BSG_MAX_DEVS, "bsg");
1080         if (ret)
1081                 goto destroy_bsg_class;
1082
1083         bsg_major = MAJOR(devid);
1084
1085         cdev_init(&bsg_cdev, &bsg_fops);
1086         ret = cdev_add(&bsg_cdev, MKDEV(bsg_major, 0), BSG_MAX_DEVS);
1087         if (ret)
1088                 goto unregister_chrdev;
1089
1090         printk(KERN_INFO BSG_DESCRIPTION " version " BSG_VERSION
1091                " loaded (major %d)\n", bsg_major);
1092         return 0;
1093 unregister_chrdev:
1094         unregister_chrdev_region(MKDEV(bsg_major, 0), BSG_MAX_DEVS);
1095 destroy_bsg_class:
1096         class_destroy(bsg_class);
1097 destroy_kmemcache:
1098         kmem_cache_destroy(bsg_cmd_cachep);
1099         return ret;
1100 }
1101
1102 MODULE_AUTHOR("Jens Axboe");
1103 MODULE_DESCRIPTION(BSG_DESCRIPTION);
1104 MODULE_LICENSE("GPL");
1105
1106 device_initcall(bsg_init);